8.Metamorfizm - Geologia fizyczna - Czarnaaa93
advertisement
8.Metamorfizm.doc (102 KB) Pobierz 1.METAMORFIZM, ULTRAMETAMORFIZM, METASOMATYZM I PLUTONIZM JAKO TYPOWE PROCESY ENDOGENICZNE -CECHY CHARAKTERYSTYCZNE, WARUNKI W KTÓRYCH ZACHODZĄ, PODOBIEŃSTWA I RÓŻNICE ORAZ WZAJEMNE RELACJE METAMORFIZM to zespól procesów prowadzących do przeobrażania skał (zmian składu chemicznego, składu mineralnego, budowy wewnętrznej). Procesy te polegają na działaniu temperatury i ciśnienia o wartościach wyższych niż na powierzchni Ziemi, a także na oddziaływaniu czynników chemicznych. Metamorfizm zachodzi na ogół we wnętrzu skorupy ziemskiej, ale może działać i na powierzchni, np. pod wpływem oddziaływania gorących law lub upadku meteorytu. Metamorfizmowi ulegają zarówno skały osadowe, jak i magmowe. ULTRAMETAMORFIZM - przeobrażenia zachodzące na pograniczu magmatyzmu i metamorfizmu, którym towarzyszy selektywne (wybiórcze) przetopienie łatwiej topliwych składników skalnych. Procesy te zachodzą najczęściej na dużych głębokościach, poniżej strefy kata metamorfizmu regionalnego, w warunkach wysokich ciśnień i temperatur. Dużą część skał powstałych w takich warunkach stanowią, migmatyty. METASOMATOZA jest procesem polegającym na częściowym lub całkowitym zastępowaniu w skałach ich pierwotnych substancji przez inne składniki chemiczne. Zjawiska metasomatyczne towarzyszą procesom metamorficznym, magmowym oraz osadowym (głównie diagenetycznym). Jednak największe znaczenie i zasięg wykazują one podczas przeobrażeń metamorficznych. PLUTONIZM – są to zjawiska zachodzące w głębi skorupy ziemskiej i jej podłożu, które prowadzą do powstania magmy i skał głębinowych magmowych. METAMORFIZM A PLUTONIZM Nie ulega wątpliwości, że między metamorfizmem a plutonizmem istnieje ścisły związek regionalny. Skały metamorficzne występują niemal zawsze w sąsiedztwie skał plutonicznych, zwłaszcza granitowych. Wiele skał metamorficznych, jak migmatyty, gnejsy itd., jest rezultatem procesów plutonicznych, przepojenia magmą lub częściowego przetopienia, a do skał metamorficznych zaliczane są tylko na podstawie zbieżności strukturalnych i teksturalnych. Co do innych, to w wielu przypadkach nasuwają się wątpliwości, czy powstały w wyniku metamorfizmu termodynamicznego, tzn. czy ich metamorfizm został wywołany tylko ciśnieniem i temperaturą jako funkcjami głębokości, czy też zjawiska plutoniczne nie były głównym motorem ich przeobrażeń. Pomijając metamorfizm dyslokacyjny i retrogresywny, inne rodzaje maetamorfizmu byłyby tylko odmianą plutonizmu. 2.CZYNNIKI METAMORFIZMU Do głównych czynników metamorfizmu należą MZMIANY TEMPERATURY i CIŚNIENA oraz DZIAŁALNOŚC ROZPUSZCALNIKÓW, WĘDRÓWKA SUBSTANCJI i UPŁYW CZASU. Procesy metamorfizcne mogą przebiegać bądź przy współudziale wszystkich wymienionych czynników, bądź też pod wyłącznym działaniem lub przy przewadze jednego z nich. TEMPERATURA Zmiany temperatury odgrywają najważniejszą rolę w procesach metamorficznych. Jej podwyższenie spowodowane jest najczęściej pogrążaniem się rozległych serii skalnych w głębsze strefy skorupy ziemskiej (metamorfizm regionalny). Procesy te zachodzą na dużych obszarach w wyniku działania ruchów tektonicznych. Wzrost temperatury stanowi w takich sytuacjach odzwierciedlenie ogólnego stopnia geotermicznego. Podwyższenie temperatury wynika też niekiedy z bliskiego sąsiedztwa magmowej intruzji (metamorfizm termiczny). W obu powyższych przypadkach wzrost temperatury przyśpiesza procesy rekrystalizacji skał wyjściowych oraz powoduje uruchomienie różnych reakcji chemicznych prowadzących do zmian składu mineralnego. Tworzą się wtedy nowe, charakterystyczne dla skał metamorficznych minerały. W skałach przekształcanych przez ciała magmowe, wielkość zmian zależy w dużym stopniu od różnicy temperatur między intruzją, a jej otoczeniem. Wielkość zmian zależy też od chemicznego i mineralnego charakteru intrudowanych skał. CIŚNIENIE Ciśnienie w głębi skorupy ziemskiej wynika z ciężaru skał nadkładu (ciśnienie statyczne) lub jest efektem procesów tektonicznych (ciśnienie dynamiczne). CIŚNIENIE STATYCZNE zwiększa się stopniowo w miarę pogrążania się serii skalnych w coraz głębsze strefy skorupy ziemskiej. Proces ten zachodzi z reguły na dużych obszarach (metamorfizm regionalny). W głębi skorupy ziemskiej ciężar skał nadkładu wytwarza ciśnienie hydrostatyczne działające we wszystkich kierunkach (ciśnienie wielokierunkowe). Podczas procesów metamorficznych ciśnieniu skał nadkładu towarzyszy też zazwyczaj ciśnieniu wody (pary wodnej), a niekiedy też innych gazów. Wzrost ciśnienia statycznego prowadzi głównie do zastępowania minerałów o strukturach luźniejszych przez minerały o strukturach bardziej skupionych. Minerały o większych objętościach cząsteczkowych są zastępowane minerałami o objętościach mniejszych. Łączy się to ze zmniejszaniem objętości skał, a zarazem ze wzrostem ich ciężaru właściwego. CISNIENIE DYNAMICZNE jest czynnikiem kinetycznym wytworzonym przez tektoniczne naciski. Ma ono charakter ciśnienia jednokierunkowego (ang. stres). Prowadzi do tworzenia się -tak charakterystycznych dla skał metamorficznych - tekstur kierunkowych (kliważu, złupkowania, foliacji, laminacji metamorficznej itp.). Ciśnienie to powoduje rozpuszczanie (w stanie stałym) oraz rekrystalizację minerałów, prowadząc do zmiany ich kształtu. Wskutek działania powyższego ciśnienia masowo tworzą się minerały wydłużone w kierunkach prostopadłych do osi największych nacisków. ROZPUSZCZALNIKI Część procesów metamorficznych zachodzi w stanie stałym, jednak większości z nich towarzyszy niewielki udział fazy ciekłej, reprezentowanej przez roztwory intergranulame uwolnione w wyniku reakcji chemicznych zachodzących podczas metamorfizmu. W warunkach wysokiej temperatury odznaczają się one bardzo dużą aktywnością. Roztwory te często zawierają rozpuszczone w gorącej wodzie różne aniony i kationy. Powodują one rozpuszczanie - nietrwałych w danych warunkach ciśnień i temperatur - minerałów, ułatwiając transport różnych elementów chemicznych oraz reakcje wymienne między oddalonymi od siebie minerałami, jak też umożliwiają krystalizację całkiem nowych minerałów. WĘDRÓWKA SUBSTANCJI Substancje te reprezentowane najczęściej przez: K+ Na+, Cl-, CO2, (OH) - i H2O, przemieszczają się - niekiedy na znaczne odległości - przez sąsiednie formacje skalne. Często wchodzą w reakcje z ich składnikami, zastępując inne elementy chemiczne. Prowadzi to do powstawania nowych minerałów, z jednoczesnym uwalnianiem innych pierwiastków lub cząsteczek, które z kolei same zostają zmuszone do wędrówki. Procesy te powodują też niekiedy różnicowanie się składników skalnych wskutek metamorficznej dyferancjacji. Do najbardziej ruchliwych elementów należą zazwyczaj potas i sód. Wzbogacenie skał w te pierwiastki często prowadzi do tworzenia się dużej ilości skaleni. CZAS Czynnik czasu odgrywa decydującą rolę podczas procesów metamorficznych. Procesy te, odbywając się w przewadze w stanie stałym, zachodzą bardzo powoli, niekiedy w ciągu tysięcy a nawet milionów lat. Czas jest jedynym czynnikiem, którego nie można odtworzyć podczas eksperymentalnych doświadczeń prowadzonych w warunkach laboratoryjnych. 3.RODZAJE METAMORFIZMU W zależności od charakteru przemian oraz rodzaju przeważającego czynnika lub czynników powodujących przeobrażenia, wyróżniane są różne rodzaje procesów metamorficznych: (A)Ze względu na rodzaj głównego czynnika metamorfizującego: -metamorfizm termiczny (termometamorfizm), główną rolę odgrywa temperatura; -metamorfizm dynamiczny (kierunkowy, kinetyczny, dyslokacyjny, słress, dynamometamorfizm). Tutaj zasadniczą rolę odgrywa ciśnienie kierunkowe. (B)Ze względu na geologiczny zasięg procesów metamorficznych: -metamorfizm lokalny (kontaktowy) występuje na niewielkich obszarach, najczęściej w strefach kontaktowych magmowych intruzji -metamorfizm regionalny - obejmują tereny o znacznie większej powierzchni. (C)Ze względu na charakter tektonicznych przekształceń: -metamorfizm statyczny wiążący się głównie z ciśnieniem hydrostatycznym (litostatycznym) skał nadkładu metamorfizm dynamiczny (dynametamorfizm) wywołany ciśnieniem kierunkowym (stres s), towarzyszącym procesom tektonicznym. (D)Ze względu na, chemiczny charakter przeobrażeń: -metamorfizm izochemiczny (autogeniczny, autometamorfizm) przeobrażenia zachodzą bez udziału dodatkowych substancji chemicznych; -metamorfizm allochemiczny (metasomatoza) odbywa się dzięki ich doprowadzeniu z innych obszarów skorupy ziemskiej. (E)Ze względu na kierunek przekształceń metamorficznych: -metamorfizm progresywny, wyróżniający się wzrostem stopnia przeobrażeń -metsmorfizm wsteczny (retrogresywny, diaftoreza) podczas którego, w miarę upływu czasu, stopień przeobrażenia skat ulega zmniejszeniu. (F)Ze względu na ilość procesów metamorficznych obejmujących serie skalne występujące na danym obszarze: -Monometamorfizm - skały zostały objęte przeobrażeniami jednorazowo -polimetamorfizm - skały uległy przeobrażeniom kilkakrotnie. Ogromna większość procesów metamorficznych przebiega bardzo powoli w głębszych strefach skorupy ziemskiej. Wyjątek stanowi METAMORFIZM UDERZENIOWY (zderzeniowy, szokowy, impakcyjny), który zachodzi w ułamkach sekund na powierzchni Ziemi, podczas uderzenia w nią wielkiego ciała kosmicznego, najczęściej meteorytu. Do podobnej kategorii należy też METAMORFIZM WYBUCHOWY (eksplozyjny) zachodzący pod wpływem podziemnych lub powierzchniowych wybuchów jądrowych bądź niekiedy też wskutek eksplozji materiałów i pocisków konwencjonalnych. Metamorfizm wybuchowy może też towarzyszyć eksplozjom niektórych wulkanów. 4.MONO- I POLIMETAMORFIZM Zdarza się, że skały w ciągu jednego cyklu górotwórczego ulegną różnym rodzajom metamorfizmu. Na przykład najpierw skały ulegają metamorfizmowi dyslokacyjnemu, a później termicznemu wywołanemu intruzjami granitowymi. Albo skały zmetamorfizowane dynamicznie podczas ruchów fałdowych zostają następnie przepojone i przeobrażone działaniem roztworów. Przypadki takie określamy jako METAMORFIZM KOMPLEKSOWY. Przykładem kompleksowego metamorfizmu są skały strefy korzeni płaszczowin alpejskich, które zostały zmetamorfizowane dyslokacyjnie a następnie termicznie. Nazwę POLIMETAMORFIZM stosuje się w przypadku, jeśli skala była metamorfizowana w ciągu kilku cyklów orogenicznych. W Alpach skały zmetamorfizowane w ciągu cyklu hercyńskiego były po raz drugi metamorfizowane w ciągu cyklu alpejskiego. W środkowej Europie skały metamorfizowane w ciągu ruchów kaledońskich były także metamorfizowane podczas ruchów hercyńskich. W Szkocji gnejsy prekambryjskie były miejscami dwukrotnie metamorfizowane. 5.METAMOFIZM, A PLUTONIZM - WZAJEMNE RELACJE Nie ulega wątpliwości, że między metamorfizmem a plutonizmem istnieje ścisły związek regionalny. Skały metamorficzne występują niemal zawsze w sąsiedztwie skał plutonicznych, zwłaszcza granitowych. Wiele skał metamorficznych, jak migmatyty, gnejsy iniekcyjne itd., jest rezultatem procesów plutonicznych, przepojenia magmą lub częściowego przetopienia, a do skał metamorficznych zaliczane są tylko na podstawie zbieżności strukturalnych i teksturalych. Co do innych, to w wielu przypadkach nasuwają się wątpliwości, czy powstały w wyniku metamorfizmu termodynamicznego, tzn, czy ich metamorfizm został wywołany tylko ciśnieniem i temperaturą jako funkcjami głębokości, czy też zjawiska plutoniczne nie były głównym motorem ich przeobrażeń. Pomijając metamorfizm dyslokacyjny i retrogresywny, inne rodzaje metamorfizmu byłyby tylko odmianą plutonizmu. Według T. F. Bartha w Skandynawii w ciągu orogenezy kaledońskiej osady geosynkliny były ogrzewane i „gotowane" w cieczach magmowego i anatektycznego pochodzenia i kolejno przechodziły przez stadia: osad >>> fyllit >>> łupek krystaliczny >>> gnejs >>> granit Jest prawdopodobne, że tylko pierwszy etap przemian (fyllit) jest objawem metamorfizmu termodynamicznego (w pewnych przypadkach dyslokacyjnego) w czystej postaci, tzn., bez dowozu substancji metasomatyzujących, następne stadia odbywały się pod przemożnym wpływem metasomatozy. Doprowadziła ona do powstania granitów, z których jedne uformowały się na miejscu, inne wskutek reomorfizmu mogły zmienić się w granity intruzywne. 7.STRUKTURY I TEKSTURY SKAŁ METAMORFICZNYCH STRUKTURY Kryształy rozwinięte w warunkach metamorficznych noszą nazwę BLASTÓW; dlatego najczęstsze struktury tych skał określa się jako BLASTYCZNE lub KRYSTALOBLASTYCZNE. Struktury blastyczne można makroskopowo podzielić przede wszystkim z punktu widzenia bezwzględnej wielkości blastów, stosunków wielkości blastów oraz pod względem pokroju blastów. Rozpatrując bezwzględną wielkość blastów, można mówić o strukturze drobno-, średnio-i gruboblastycznej. Na ogół biorąc, im silniejszy stopień metamorfozy, tym większe rozmiary blastów. Wyróżniamy trzy kryteria: (A)Stosunek wielkości: -Homeoblastyczna – ziarna równej wielkości; -Heteroblastyczna – ziarna różnej wielkości; -Porfiroblastyczna – ziarna duże i małe; (B)Stopień idiomorfizmu blastów: -Idioblastyczna – mają prawidłowe wykształcenie (mają zachowane ściany, krawędzie i naroża) -Ksenoblastyczna – mają nieprawidłowe wykształcenie (C)Pokrój blastów: -Granoblastyczna – pokrój mniej więcej izometryczny blastów; -Lepidoblastyczna – blasty o pokroju blaszkowym, płytkowym; -Nematoblastyczna - o pokroju silnie wydłużonym: listewkowym, pręcikowym, słupkowym; TEKSTURY Tekstury są bezładne lub kierunkowe. W warunkach metamorfizmu regionalnego tekstury bezładne tworzą się na ogól w głębokiej strefie metamorfizmu (kata), gdzie panuje ciśnienie typu hydrostatycznego, niema więc czynnika porządkującego teksturę. W pozostałych strefach metamorfizmu w trakcie przeobrażeń działa z reguły ciśnienie kierunkowe (stress), które powoduje wykształcanie się tekstur kierunkowych. Należy jednak podkreślić, że uporządkowanie tekstury zależy nie tylko od działania ciśnienia ale i od przebiegu metamorfozy oraz od tekstury skały pierwotnej. Tekstury kierunkowe skał metamorficznych należą z reguły do typu tekstur równoległych i mogą być linijne lub płaskie. (A)Linijna (linijno-równoległa) – polega na linijno – równoległym ułożeniu blastów o pokrojach wydłużonych: -Ołówkowa -Prętowa -Lineacja ziarna (B)Płaska (płasko-równoległa),zwana też foliacją – płasko-równoległe ułożenie minerałów, jest najczęstszym typem tekstur skał metamorficznych: -Laminacja – postać regularna, na przemian ległych lamin -Łupkowa – przewaga minerałów blaszkowych, charakterystyczna oddzielność -Soczewkowata -Oczkowa -Gnejsowagdy w skałach z mniejszą ilością minerałów płytkowych obfitujących w blasty bardziej izometryczne (C)kataklastyczna – powstaje w wyniku rozkruszania ziarn mineralnyh; (D)mylonityczna – gęsto laminowana w mylemitach (zbudowana ze zmielonej mączka jako efekt dynamomoetamorfizmu) (E)bezkierunkowa – w strefie kata, występuje w kawarcytach, marmurach 7.MINERAŁY SKAŁ METAMORFICZNYCH Minerały budujące skały metamorficzne mają dwojakie pochodzenie: część z nich wywodzi się z wyjściowych (pierwotnych) skał magmowych lub osadowych, natomiast część z nich stanowi produkt procesów metamorficznych. Wiele minerałów może mieć zarówno jedno, jak i drugie pochodzenie. Do minerałów skał metamorficznych występujących również w utworach magmowych, należą: KWARC, SKALENIE, MIKI część AMFIOLI i PIROKSENÓW oraz HEMATYT, MAGNETY, PIRYT, SPINELE, APATYT, CYRKON, RUTYL, TURMALINY i niektóre GRANATY. Skały metamorficzne zawierają niekiedy minerały znane w utworach magmowych jako wtórne. Są to najczęściej: SERECYT, CHLORYT, SERPENTYN, EPIDOT oraz ZIOZYT. Z minerałów skałotwórczych utworów osadowych, w skałach metamorficznych występują przede wszystkim KALCYT i DOLOMIT, a niekiedy również HEMATYT, SYERYT oraz MAGNEZYT. Charakterystyczne dla skał osadowych MINERAŁY ILASTE, niemal zawsze ulegają przeobrażeniu, przechodząc - w zależności od rodzaju oraz intensywności metamorfizmu - w SERYCYT lub w ŁYSZCZYKI. Do typowych minerałów skał metamorficznych należą: ANDALUZYT, SYLLIMANIT, CYANIT (DYSTEN), KORDIERYT, WOLLASTONIT, CHLORYTOID, SAUROLIT, TALK, GRAFIT, CHRYZOTYL, ANTYGORYT, EPIDOT, ZOIZYT, KLINOZOIZYT, CHLORYTY, PERYKLAZ oraz BURCYT. W utworach metamorficznych spotykane są też charakterystyczne dla tych skał odmiany MIK (np. serycyt), AMFIBOLI (aktynolit, tremolit, glaukofan), PIROKSENÓW (np. dipsyd, omfacyt, jedeit) oraz GRANATÓW (np. almandyn, grossular, andradyt, hesonit). 8.STREFY GŁĘBOKOŚCIOWE METAMORFIZMU ORAZ TWORZĄCE SIĘ W NICH MINERAŁY I SKAŁY ORAZ ICH CHARAKTERYSTYCZNE STRUKTURY I TEKSTURY W zależności od głębokości, na jakiej następuje metamorfizm skał, stopień ich przeobrażenia jest różny, gdyż wraz z głębokością wzrasta zarówno temperatura, jak i ciśnienie. W związku z tym wyróżnia się trzy strefy metamorficzne, w których powstają różne skały: (A)EPI jest najpłytsza. Panują tam temperatury do 300°C oraz ciśnienia kierunkowe. Ta strefa obfituje w skały o zaawansowanej TELSTURZE LAMINOWANEJ ŁUPKOWEJ. W tej strefie jest na tyle niskie ciśnienie i temperatura, iż obserwuje się powstawanie minerałów łyszczykowych w odróżnieniu od innych stref (kata), gdzie minerały te nie maja prawa istnieć. Minerały: miki, chloryty magmowe kwaśne i piaskowce arkozowe >> łupki łyszczykowe oraz gnejsy Obojetne magmowe >> zieleńce Skrajnie melanokratyczne >> serpentynity ilaste >> Fylity, łupki serycytowe (B)MEZO - strefa najbardziej wyraźna, znajduje się w przedziale głębokości 10-20 km. Temperatury dochodzą w niej do 500°C, a ciśnienie jest zarówno kierunkowe, jak i hydrostatyczne (petrostatyczne), dochodzące do 500 KPa. Głównymi skałami metamorficznymi tej strefy są GNEJSY i AMFIBOLITY; Minerały: sylymenit, dysten, kordieryt, staurolit Granitoidy i piaskowiec >> Gnejsy, łupek łyszczykowy Magmowe obojętne + margiel >> Amfibolit Skrajnie melanokratyczne >> Serpentynity i amfibolity ilaste >> Łupki łyszczykowe (C)KATA znajduje się poniżej 20 km głębokości; temperatury osiągają w niej 800°C, a działające ciśnienie jest hydrostatyczne (petrostatyczne). Brak tekstur kierunkowych, ponieważ minerały łyszczykowe pozbywają się grup OH i H2O i przechodzą w minerały bezwodne W strefie tej powstają m.in. GNEJSY oraz EKLOGITY. Minerały: dysten, granaty, pirokseny (amfacyt), gienuryt Granitoidy i piaskowiec >> Gnejsy i granitoidy Magmowe obojętne >> Eklogity Skrajnie melanokratyczne >>Eklogity ilaste >> gnejsy 9.FEACJE METAMORFICZNE Facja - zespól mineralny, który jest charakterystyczny dla określonych warunków metamorfizmu. Wyróżnia się następujące facje metamorficzne: -sanidynową - powstającą wskutek bardzo wysokiej temperatury, a niskiego ciśnienia (jest charakterystyczna zatem dla metamorfizmu kontaktowego); typowym minerałem tej facji jest sanidyn (odmiana skalenia potasowego); -zieleńcową - powstaje w warunkach umiarkowanego ciśnienia i umiarkowanej temperatury. Fację tę charakteryzują m.in. chloryt, serycyt i albit; -amfibolitową - charakterystyczna jest dla podwyższonych lemperatur i umiarkowanego ciśnienia. W skalach tej facji występują plagioklazy i amfibole; -łupków glaukofanowych - powstaje, gdy temperatura jest niska a ciśnienie bardzo wysokie; jest ona charakterystyczna np. dla metamorfizmu dynamicznego. Cecha tej facji jest występowanie glaukofanu, będącego odmianą sodowego amfibolu; -piroksenowych hornfelsów - powstaje w warunkach umiarkowanego ciśnienia, lecz bardzo wysokiej temperatury i jest typowa dla metamorfizmu termicznego. Skały lej facji zawierają skalenie i pirokseny; -granulitową - jest charakterystyczna dla bardzo wysokiego ciśnienia i bardzo wysokiej temperatury. Dla tej facji są charakterystyczne kwarc, skaleń i granat. Skały facji granulitowej powstają w czasie metamorfizmu regionalnego; -eklogitową, dla której charakterystyczne są bardzo wysokie temperatury i bardzo wysokie ciśnienie, typowe dla dolnych części skorupy ziemskiej. Typowe minerały tej facji to granaty i pirokseny (omfacyt). 10.METAMORFIZM TERMICZNY SKAŁ ILASTYCH (WARUNKI, MINERAŁY, SKAŁY) Skały ilaste w początkowym stadium metamorfizmu termicznego ulegają tylko stwardnieniu i nieraz odbarwieniu. Jeśli w łupku jest materia organiczna, zostaje ona usunięta już przy nieznacznie podniesionej temperaturze, ale częściej skupia się w plamy, nadając skale wygląd „plamisty. W ten sposób powstają różne łupki plamiste pospolite w strefach kontaktowych. Jeśli magma nie jest gorąca albo przepojona wodą, początkowo nie tworzą się żadne minerały nowe, a zmiany dotyczą tylko kalcytu, który przekrystalizowuje i zwiększa spoistość skały. W niskich stopniach metamorfizmu termicznego nowymi minerałami są ANDALUZYT, KORDIERYT, BIOTYT i MAGNETYT. Andaluzyt tworzy się z rozkładu kaolinitu Jeśli łupek ilasty zawierał nieco substancji chlorytowej, serycyt i tlenki żelaza, tworzy się kordieryt lub biotyt. Kordieryt barwi skały na ciemnofioletowo. Tlenki żelaza dehydratyzują się, a następnie zmieniają się w magnetyt. W średnim stopniu metamorfizmu, jeśli w skale zachowało się jeszcze nieco chlorytu, to tworzą się z niego KRZEMIANY ŻELAZA i MAGNEZU, głównie granaty, a jeśli w osadzie jest wapno, tworzy się hornblenda. Andaluzyt w tym stadium znika, gdyż reaguje z kwarcem, tworząc kordieryt. Serycyt rekrystalizuje w muskowit. W jeSzcze wyższym stopniu metamorfizmu z muskowitu tworzy się ORTOKLAZ i ANDALUZYT, a gdy skała zawiera nieco Na i Ca, mogą się tworzyć albit i oligoklaz. W wyższym stopniu metamorfizmu biotyt, który utworzył się w początkowych stadiach, ulega rozpadowi i jego kosztem powstaje SYLLIMANIT. Kordieryt powiększa swe kryształy i staje się idioblastyczny. Również inne minerały w tym stadium stają się grubiej krystaliczne. W skałach ubogich w kwarc pojawia się korund. Produktem wysokiego stopnia metamorfizmu termicznego skał ilastych są zatem skały złożone z ortoklazu, kwarcu, kordierytu, granatu lub syllimanitu. Określa się je jako GNEJSY, oznaczając je według najbardziej charakterystycznego składnika jako gnejsy kordierytowe, granatowe lub syllimanitowe. Jeśli intruzja magmowa jest bardzo gorąca ale mała, ochłodzi się ona bardzo prędko i skała na kontakcie nie będzie miała czasu na przekrystalizowanie; wtedy na kontakcie utworzy się skała zeszklona. Tworzą się też drobnoziarniste skały zwane hornfelsami Widać z tego, że niski stopień metamorfizmu termicznego skał ilastych charakteryzuje powstanie BIOTYTU, średni — ORTOKLAZU lub GRANATU, a wysoki SYLLIMANITU. Andaluzyt i kordieryt pojawiają się w różnych stadiach. Obecność wymienionych minerałów zależy od składu skały metamorfizowanej. 11.METAMORFIZM TERMICZNY SKAŁ WĘGLANOWYCH (WARUNKI, MINERAŁY I SKAŁY) Skały te ulegają łatwo przekrystalizowaniu w podwyższonej temperaturze, a jeśli są zanieczyszczone iłem lub krzemionką, tworzą się w nich liczne nowe minerały. Kalcyt ulega dysocjacji dopiero w temperaturze 860°C, dolomit w nieco niższej. Gdy wapienie są czyste, skała ulega przekrystalizowaniu w krystaliczne, równoziarniste marmury. Wapienie są zazwyczaj zanieczyszczone krzemionką oraz iłem. Krzemionka w wyższej temperaturze reaguje z węglanem wapnia. Jeśli metamorfizmowi ulegną nieczyste dolomity lub zanieczyszczone wapienie dolomityczne, tworzą się oprócz powyższych minerałów minerały zawierające Mg, a więc OLIWIN (forsteryt), PIROKSENY (diopsyd), AMFIBOLE (tremólit — aktynolit) oraz TALK. Zaznaczyć należy, że krzemionka reaguje łatwiej z węglanem magnezu aniżeli z węglanem wapnia, wskutek czego zachodzi dedolomityzacja. Oliwiny w marmurach mogą ulec serpentynizacji, dzięki czemu powstaje OFIKALCYT, skała wapienno-serpentynowa. Syderyt i limonit zostają przeobrażone w hematyt lub magnetyt. 12.METAMORFIZM DYSLOKACYJNY (WARUNKI, PRZEBIEG I SKAŁY) Metamorfizm dyslokacyjny, zwany też dynamicznym, wywoływany jest w głównej mierze przez ciśnienie kierunkowe (stress), towarzyszące zazwyczaj intensywnym procesom fałdowym, a w szczególności aktywności niektórych dużych uskoków i nasunięć. Podczas przeobrażeń dynamicznych temperatura nie odgrywa żadnej roli bądź stanowi czynnik uboczny o podrzędnym znaczeniu. Metamorfizmowi dyslokacyjnemu często towarzyszą procesy metasomatyczne oraz rekrystalizacja (krystaloblasteza) minerałów. Produktem przeobrażeń dyslokacyjnych są skały powstałe wskutek pokruszenia i rozdrobnienia jakichś utworów pierwotnych (wyjściowych). Skały te znacznie różnią się między sobą stopniem i charakterem rozdrobnienia oraz zaawansowaniem metamorficznej rekrystalizacji. Najsłabszymi przeobrażeniami dynamicznymi odznaczają się KAKIRYTY i BREKCJE TEKTONICZNE. Niemal zawsze skały te wykazują tekstury bezładne. Powstają najczęściej na niewielkich głębokościach (do około 5 km) dzięki mechanicznemu pokruszeniu dowolnych skał wyjściowych. Nieco wyższy stopień przeobrażeń dynamicznych reprezentują KATAKLAZYTY. Odznaczają się one teksturami bezładnymi (kataklastycznymi) oraz zazwyczaj różnym stopniem rekrystalizacji. Tworzą się najczęściej na średnich głębokościach (około 5-15 km) wskutek deformacji o charakterze półkruchym. Najwyższym stopniem deformacji odznaczają się MYLONITY, a w szczególności ich najsilniej dynamicznie przeobrażone odmiany: ULTRAMYLONITY i FYLLONITY. Skały te tworzą się zazwyczaj na dużych głębokościach (ponad 15 km) dzięki deformacjom o charakterze podatnym, w wyniku plastycznego „płynięcia" skał. Zawsze odznaczają się teksturami kierunkowymi (mylonitycznymi) oraz często dużym zaawansowaniem metamorficznej rekrystalizacji. Ich powstawanie wiąże się z bardzo intensywnymi przeobrażeniami dynamicznymi. Niemal zawsze towarzyszą one dużym strefom dyslokacyjnym. 13.METAMORFIZM REGIONALNY (CZYNNIKI, STREFY, MINERAŁY, SKAŁY I PROCESY) Metamorfizm regionalny należy do najpowszechniejszych procesów metamorficznych. Zachodzi on na dużych obszarach, gdy skały dostają się w głębsze partie skorupy ziemskiej, ulegając tam równoczesnemu działaniu podwyższonych TEMPERATU oraz CISNIEŃ (zarówno statycznych, jak i kierunkowych). Podczas przeobrażeń regionalnych dużą rolę odgrywają też niekiedy inne czynniki mętamorfizmu. Do najczęstszych z nich należy METASOMATOZA. Pogrążanie rozległych kompleksów skalnych wgłąb litosfery odbywa się podczas procesów fałdowych. Ciśnienie i temperatura zwiększają się stopniowo wraz z głębokością. W wyższych partiach skorupy ziemskiej ich wartości są niewielkie, natomiast w niższych bardzo wysokie. Na tej podstawie wyróżniono trzy strefy (piętra) głębokościowe mętamorfizmu regionalnego. Strefy głębokościowe mętamorfizmu regionalnego pozwalają podzielić skały na trzy podstawowe grupy. W strefie EPI, występującej poniżej strefy wietrzenia i diagenezy, największą rolę odgrywają ciśnienia kierunkowe, wpływające na kształtowanie się - powszechnych w tej strefie - łupkowych tekstur skał. Strefa epi odznacza się stosunkowo niskimi temperaturami (od 100° do 300°C) oraz statycznymi ciśnieniami. Do najważniejszych skał należą FYLLITY, ZIELEŃCE, WAPIENIE KRYSTALICZNE oraz ŁUPKI TALKOWE i SERPENTYNITY. W strefie MEZO panują średnie temperatury (300°- 600°C) i ciśnienia statyczne. Również pośrednie wartości wykazuje tam ciśnienie kierunkowe (stress). Najbardziej typowymi skałami powstającymi w tej strefie są GNEJSY, ŁUPKI ŁYSZCZYKOWE, AMFIBOLITY oraz MARMURY. ... Plik z chomika: Czarnaaa93 Inne pliki z tego folderu: FAŁDY 2.pdf (13066 KB) intersekcja (fałdy i uskoki).pdf (4327 KB) 4.pdf (932 KB) 971313_703549353029393_1016172423_n.jpg (60 KB) 1911747_703549516362710_1892192220_n.jpg (152 KB) Inne foldery tego chomika: Zgłoś jeśli naruszono regulamin Strona główna Aktualności Kontakt Dział Pomocy Opinie Regulamin serwisu Polityka prywatności Copyright © 2012 Chomikuj.pl Chemia Geodezja Geologia historyczna Mineralogia
